Mikroskopibilleder af et helt granulat (til venstre) og et tværsnit (til højre) af Zn-beriget ammonieret fosfatgødning. Zink blev tilsat med en hastighed på 1 %, coatet på NP-gødningen med en barrierebelægning indeholdende SOP eller KMag. Kredit: Soil Science Society of America Journal (2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
På verdensplan er mange landbrugsjorde mangelfulde på næringsstoffet zink - på trods af at landmændene bruger gødning beriget med grundstoffet. Dette begrænser afgrødeudbyttet og reducerer fødevarekvaliteten. Det anslås, at omkring en tredjedel af den globale befolkning indtager fødevarer med lavt zinkindhold, hvilket kan øge sygdom og død i den tidlige barndom samt svækket vækst og kognition.
Ved hjælp af den canadiske lyskilde (CLS) ved University of Saskatchewan (USask) undersøgte forskere fra University of Adelaide i Australien, hvordan man fremstiller mere effektiv zinkberiget gødning. HXMA-strålelinjen på CLS gjorde det muligt for forskerne at undersøge på molekylært niveau, hvad der sker med vandopløseligheden af zink (dets evne til at opløses i vand), når det tilsættes ammoniumphosphatgødning.
Resultaterne er offentliggjort iJordbund Videnskab Samfund i Amerika Tidsskrift.
"Da vi gik ind i projektet, troede vores gruppe, at typen af zinkforbindelse ville være en god forudsigelse for en gødnings opløselighed," siger Rodrigo da Silva, fra University of Adelaide.
"Men CLS-strålelinjen gjorde os i stand til at forstå, at den agronomiske ydeevne ikke kan forudsiges ud fra, hvilken form for zink der er til stede i gødningsgranulatet. I stedet driver pH-værdien af gødningens zinkopløselighed og tilgængelighed for afgrøderne."
Dr. da Silva og kolleger fandt ud af, at når zink tilsættes fosfatgødning, danner det en række forskellige zinkfosfatforbindelser. Dets opløselighed var imidlertid ikke relateret til den relative overflod af disse forbindelser, men til gødnings pH. Det betyder, at zink tilsat mere alkalisk fosfatgødning som diammoniumfosfat vil have meget lav opløselighed og dermed lav agronomisk effektivitet for afgrødeoptagelse.
University of Adelaide-teamet fandt ud af, at sænkning af gødnings pH ved at sprøjte granulatet med en syreopløsning yderligere øger opløseligheden og tilgængeligheden af zink sammenlignet med nuværende kommercielle produkter.
Forskerne viste også en yderligere metode til at øge Zn-vandopløseligheden ved at lægge en barrierebelægning på gødningsgranulat for at adskille zinken fra fosfatet. De viste, at der var mere optagelse af zink hos planter behandlet med barrierebelægningsgødningen.
Mosaic Company har allerede patenteret begge disse nye teknologier i forbindelse med University of Adelaide's Fertilizer Technology Research Centre. Mosaic er verdens førende producent af koncentreret fosfat og kaliumchlorid.
"Det er afgørende at forbedre zinkbefrugtningspraksis, for at maksimere udbyttet og producere mere ernæringsrigtig mad," siger da Silva. "Denne forskning kan hjælpe industrien med at producere mere effektive gødninger."
Flere oplysninger:Rodrigo C. da Silva et al., Zink i ammoniakerede fosfatgødninger: Fastfase-speciering, opløselighed og brug af barrierebelægninger for at øge zinktilgængeligheden,Jordbund Videnskab Samfund i Amerika Tidsskrift(2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Leveret af Canadian Light Source
Denne historie blev oprindeligt offentliggjort på Phys.org. Abonner på vores nyhedsbrev for at få de seneste videnskabsteknologiske nyhedsopdateringer.
